新西蘭的系統(tǒng)集成商 Automate-X 使用倍?？刂平M件幫助一家全球領(lǐng)先的運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)油庫自動化。其目的是在船舶與岸之間建立一個高效連接，提升供應(yīng)鏈的靈活性和競爭力，同時打造先進(jìn)的終端設(shè)備，為油庫運(yùn)營商的客戶持續(xù)提供高品質(zhì)服務(wù)和安全保障，同時兼顧環(huán)境保護(hù)。

 

建造油庫的目的是為了給化學(xué)品儲存提供一個安全的環(huán)境。諸如汽油、原油、液化天然氣、重油、石腦油等液體化學(xué)品被暫時儲存在油庫中，等待通過船舶、鐵路、油罐車或管道進(jìn)行運(yùn)輸以進(jìn)一步使用或加工。因此，大型油庫通常都會建在產(chǎn)油區(qū)、煉油廠、化工生產(chǎn)基地、大型港口和重要轉(zhuǎn)運(yùn)站附近。

 

倍福本質(zhì)安全型 ELX 系統(tǒng)可以直接采集和處理來自危險區(qū)域的信號。通過帶電纜冗余的光纜能夠可靠地遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化。

 

 

全球運(yùn)營商在新西蘭新建的油庫設(shè)計用于儲存易燃化學(xué)品，因此具有非常高的危險性。這也給油庫運(yùn)營商和系統(tǒng)集成商提出了特殊挑戰(zhàn)，因?yàn)橐兹?、易爆、有毒、有害的化學(xué)品的儲存對自動化水平有著非常嚴(yán)苛的要求。因此，Automate-X 的工程師們在設(shè)計自動化解決方案時，必須考慮到防爆的方方面面、各項標(biāo)準(zhǔn)和特殊功能，以及功能安全。他們還需要全面分析電氣和安全相關(guān)要求。例如，必須定義和劃分防爆危險區(qū)域，以便選擇合適的防爆組件。另一個需要考慮的因素是，必須提高設(shè)備可利用率，以防止設(shè)備故障造成危險。

 

“我們想出了一個解決方案是，實(shí)施一個基于遠(yuǎn)程 I/O 耦合器的專用控制系統(tǒng)，通過 EtherCAT 連接所有設(shè)備。來自 Automate-X 公司的 Marcel van Niekerk 解釋道：“所有安全關(guān)鍵元器件都通過配備 TwinSAFE 技術(shù)的 CX5130 進(jìn)行監(jiān)測和控制，為防止過量灌裝提供最后一道安全保障，儲罐配備了通過 SIL3 認(rèn)證的叉式振動傳感器。裝載油罐車的龍門架區(qū)域設(shè)有紅外火焰探測器，它在發(fā)生火災(zāi)時會觸發(fā)噴霧泡沫系統(tǒng)，以防止?jié)撛诘臑?zāi)難性事件。其它安全組件包括急停開關(guān)、用于監(jiān)測閥門狀態(tài)的 NAMUR 傳感器，以及連接火災(zāi)報警系統(tǒng)的接口。”除了安全控制系統(tǒng)之外，Automate-X 還單獨(dú)安裝了一臺 CX5130，用于處理調(diào)節(jié)控制泵和閥門等任務(wù)。

 

 

很快，公司就決定選擇倍福，即基于 PC 的控制技術(shù)，因?yàn)楸陡ｉ_發(fā)的技術(shù)具有良好的開放性，便于直接集成第三方軟硬件產(chǎn)品。這意味著 Ignition SCADA 軟件平臺可以整合到油庫項目中，而油庫運(yùn)營商現(xiàn)有的驅(qū)動器可以通過 EtherNET/IP 集成到自動化系統(tǒng)中。

 

基于 PC 的控制技術(shù)能夠直接集成第三方軟硬件產(chǎn)品。Ben Haughey 正在展示 Automate-X 如何輕松地將 SCADA 軟件和各種驅(qū)動器集成到自動化系統(tǒng)中。

 

該項目的另一個關(guān)鍵優(yōu)勢是倍福端子模塊的種類非常多樣化，而模塊化的 EtherCAT I/O 能夠?qū)踩?、通信、冗余和防爆組件集成在同一個系統(tǒng)中。“我們可以將數(shù)字量 I/O 模塊、TwinSAFE、模擬量防爆輸入、NAMUR 輸入、HART 和 RS232/RS485 都整合在同一個 I/O 平臺中，所有一切都基于 EtherCAT 運(yùn)行。Automate-X 公司的 Ben Haughey 解釋說道：”EtherCAT 冗余能夠確保設(shè)備具有非常高的可利用率，沒有其它任何一個平臺能夠提供如此靈活的配置選項。

 

由于 ELX 系列中的 EtherCAT 端子模塊已經(jīng)配備本質(zhì)安全接口，因此無需再使用本質(zhì)安全隔離柵。這樣不僅能夠顯著簡化電氣設(shè)計，而且能夠高分辨率、高精度地采集危險區(qū)域的信號。使用 EtherCAT 單模光纖組件可以實(shí)現(xiàn)油庫運(yùn)營商各臺設(shè)備之間的無干擾通信。此外，通過光纖也可以使用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)施電纜冗余，以確保設(shè)備具有較高的可利用率。

 

各種控制器和 Ignition SCADA 系統(tǒng)之間的通信通過 OPC UA 實(shí)現(xiàn)。操作人員可以使用本質(zhì)安全型平板電腦訪問 SCADA 系統(tǒng)，讓他們能夠在現(xiàn)場任何地方調(diào)用設(shè)備數(shù)據(jù)并控制設(shè)備。TwinCAT 與 SCADA 之間通過 TwinCAT OPC UA 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)無縫通信。

 

“我們很高興能夠使用針對危險區(qū)域的倍福組件實(shí)施創(chuàng)新的油庫自動化解決方案。我們可靠的解決方案肯定能夠經(jīng)受住時間的考驗(yàn)，并讓我們的客戶從中受益。”Marcel van Niekerk 說道。

 

 

 

TwinCAT PLC

 

TwinCAT OPC UA

 

TwinCAT 電纜冗余

 

CX5130 embedded PCs

 

 

CX5130 嵌入式控制器

 

 

EtherCAT ELX 端子模塊

 

EtherCAT EL 端子模塊

 

EtherCAT 單模光纖

 

TwinSAFE 端子模塊

 

EtherNet/IP 主站端子模塊

 

 

基于 PC 的控制技術(shù)在石化行業(yè)中的應(yīng)用

 

針對防爆應(yīng)用的 EtherCAT 端子模塊